工业机器人及零部件结构设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

李慧 著

图书标签:

• 工业机器人
• 机器人结构
• 机械设计
• 零部件设计
• 自动化
• 制造
• 机械工程
• CAD
• CAM
• 机器人技术

店铺： 泰州新华书店图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122282309

商品编码：24500914261

包装：平装

开本：16

出版时间：2016-12-01

内容介绍
基本信息

书名：	工业机器人及零部件结构设计
作者：	李慧	开本：
YJ：	49.8	页数：
现价：	见1；CY=CY部	出版时间	2017-01
书号：	9787122282309	印刷时间：
出版社：	化学工业出版社	版次：
商品类型：	正版图书	印次：

内容提要 作者简介 精彩导读 目录 D1章导论
1.1工业机器人分类1
1.2工业机器人基本特性1
1.3工业机器人应用及前景2
1.4本书的主要内容与特点4
1.4.1主要内容4
1.4.2主要特点6
D2章工业机器人整体设计
2.1机器人总体设计方案制定与设计流程7
2.1.1总体设计方案制定7
2.1.2机器人设计流程11
2.2工业机器人的基本参数12
2.2.1工业机器人的基本技术参数12
2.2.2工业机器人的基本特征参数13
2.3工业机器人的配置16
2.3.1机械结构16
2.3.2运动性能/运动协同/运动功能/运动监控16
2.3.3通信工具/工程工具/应用工具17
2.4机器人操作机结构与设计18
D3章工业机器人的结构与驱动
3.1工业机器人的通用部件20
3.1.1滚珠导轨及滚柱导轨20
3.1.2滚珠丝杠�猜菽复�动及导轨21
3.2工业机器人的典型部件21
3.2.1操作机杆件回转用电驱动装置22
3.2.2带差动齿轮减速器的手腕传动机构23
3.2.3手臂用齿轮减速器机构24
3.2.4带机电驱动装置的回转机构26
3.2.5带蜗杆蜗轮减速器的手臂回转机构26
3.2.6带谐波齿轮减速器的手臂回转机构29
3.2.7电驱动的提升机构30
3.3工业机器人的装置与驱动32
3.3.1工业机器人的电驱动装置32
3.3.2工业机器人的液压与气动装置35
D4章工业机器人控制装置
4.1工业机器人控制系统简介40
4.1.1典型工业机器人控制系统硬件结构40
4.1.2工业机器人伺服控制系统43
4.1.3机器人控制系统的功能及实现过程44
4.1.4机器人控制系统控制方式47
4.1.5工业机器人控制系统的基本要求50
4.2工业机器人程序控制装置52
4.2.1单片机系统53
4.2.2可编程控制器59
4.2.3IPC系统63
4.3机器人位置与位移传感器68
4.3.1内传感器69
4.3.2外传感器75
D5章典型工业机器人结构设计
5.1工业机器人方案制定的基本原则和设计流程79
5.1.1工业机器人方案制定的基本原则79
5.1.2工业机器人设计流程的必要内容80
5.2冷冲压用机器人结构设计81
5.2.1GY型冷冲压用机器人特征要求81
5.2.2GY型冷冲压用机器人方案制定与设计流程82
5.2.3GY型冷冲压用机器人运动原理83
5.2.4GY型冷冲压用机器人结构设计85
5.3热冲压用机器人结构设计87
5.3.1GR型热冲压用机器人特征要求87
5.3.2GR型热冲压用机器人方案制定与设计流程87
5.3.3GR型热冲压用机器人运动原理89
5.3.4GR型热冲压用机器人结构设计90
5.4数控机床用机器人结构设计92
5.4.1GJ型数控机床用机器人特征要求92
5.4.2GJ型数控机床用机器人方案制定与设计流程93
5.4.3GJ型数控机床用机器人运动原理95
5.4.4GJ型数控机床用机器人结构设计97
5.5装配用机器人结构设计97
5.5.1GZ-Ⅱ型装配用机器人特征要求98
5.5.2GZ-Ⅱ型装配用机器人方案制定与设计流程98
5.5.3GZ-Ⅱ型装配用机器人运动原理100
5.5.4GZ-Ⅱ型装配用机器人结构设计101
5.6模块化工业机器人结构设计103
5.6.1GS型模块化工业机器人特征要求104
5.6.2GS型模块化工业机器人方案制定与设计流程104
5.6.3GS型模块化工业机器人运动原理106
5.6.4GS型模块化工业机器人结构设计109
D6章工业机器人零部件结构设计
6.1转动机构111
6.1.1转动机构设计流程111
6.1.2转动机构原理112
6.1.3转动机构结构与分析113
6.2升降机构115
6.2.1升降机构设计流程115
6.2.2升降机构原理116
6.2.3升降机构结构与分析117
6.3手臂机构120
6.3.1手臂机构设计流程120
6.3.2手臂机构原理122
6.3.3手臂机构结构与分析125
6.4手腕机构126
6.4.1手腕机构设计流程126
6.4.2手腕机构原理128
6.4.3手腕机构结构与分析129
6.5夹持机构132
6.5.1夹持机构设计流程132
6.5.2夹持机构原理134
6.5.3夹持机构结构与分析135
6.6其他机构137
6.6.1操作机水平移动机构137
6.6.2滑板机构141
参考文献
暂时没有目录，请见谅！

《机械原理与应用：从基础到工程实践》 内容概要： 本书旨在为读者提供一个扎实、全面的机械原理知识体系，并将其与实际工程应用紧密结合。全书共分十六章，从最基本的机械概念出发，逐步深入到复杂的机械系统设计与分析，最终涵盖了现代机械工程领域的前沿技术和发展趋势。本书不仅强调理论的严谨性，更注重实践的可操作性，通过大量的案例分析、工程实例和计算练习，帮助读者掌握将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。 第一篇：机械系统基础与动力学分析 第一章：机械系统概述与运动学基础 本章首先界定机械系统的概念，阐述其在现代工业中的核心地位。随后，详细介绍机械系统的基本组成要素，包括构件、运动副、机构等，并区分了低副和高副的特点与应用。重点在于运动学分析，深入讲解了点的运动、刚体的平面运动，包括平动、转动、复杂复合运动等，并介绍了几种描述运动的几何方法，如瞬心法、速度多边形法等。同时，也会探讨机构的自由度概念，以及如何计算和判断机构的自由度，为后续的动力学分析奠定基础。 第二章：平面连杆机构的特性与应用 本章聚焦于最常见的平面连杆机构。从最基本的四杆机构开始，深入分析其曲柄、摇杆、连杆、滑块等不同构件的运动特性，以及通过改变构件长度和连接方式所产生的不同类型运动，如曲柄摇杆机构、双曲柄机构、摆动导架机构等。详细介绍机构的演化、组合以及在实际中的应用，例如曲柄滑块机构在内燃机、缝纫机中的应用，以及凸轮机构在自动机械、发动机配气系统中的作用。本章还将探讨机构的传动比、速度和加速度的分析方法。 第三章：齿轮传动与齿轮机构 齿轮传动是机械动力传递的核心。本章全面介绍各类齿轮的基本概念，包括齿廓、模数、压力角、齿数等关键参数。深入解析直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗杆蜗轮等的啮合原理、传动比计算和传动效率。重点在于齿轮机构的设计与应用，包括减速器、变速箱的设计思路，以及齿轮传动的强度设计和寿命分析。还将简要介绍行星齿轮机构的独特结构和高传动比优势。 第四章：其他常用机构与机械原理 除了连杆机构和齿轮传动，机械工程中还广泛应用其他多种重要的机构。本章将介绍螺旋机构（如千斤顶、螺旋压机）、凸轮机构（用于实现非圆周运动）、间歇运动机构（如槽轮机构、棘轮棘爪机构）、万向联轴器（用于传递变角度的转动）等。通过这些机构的分析，进一步深化读者对机械运动传递和转换原理的理解，并展示它们在自动化设备、机床、精密仪器等领域的实际应用。 第五章：机械系统的动力学分析与受力分析 在理解了机构的运动学之后，本章将深入到动力学领域。本章将介绍惯性力、离心力、摩擦力等作用在机械构件上的力。详细讲解惯性力在机械系统中的影响，以及如何通过动力学平衡来减小振动和冲击。重点将放在受力分析，包括对构件进行受力图的绘制，并运用达朗贝尔原理等方法进行动静法分析，计算构件所受的力和力矩。这将为构件的强度设计提供依据。 第六章：机械系统的振动与噪声分析 振动和噪声是机械系统设计中必须考虑的重要因素。本章介绍振动的基本概念，包括自由振动、强迫振动、共振等。分析机械系统中产生振动的原因，如不平衡质量、冲击、弹性变形等。探讨减振和隔振的方法，如设置阻尼器、采用柔性连接、优化结构设计等。同时，也会涉及机械噪声的产生机理，以及降低噪声的途径，如优化齿轮啮合、采用吸声材料等。 第二篇：机械零部件设计与材料选择 第七章：轴类零件的设计与强度校核 轴是机械中传递运动和动力的主要零件。本章详细介绍轴的设计原则，包括轴的功用、类型（如传动轴、心轴）以及选材要求。重点讲解轴的强度设计，包括刚度计算、弯曲强度计算、扭转强度计算，以及疲劳强度校核。还会介绍轴的结构设计，包括键槽、轴承座、油封槽等的设计，以及轴的材料选择与热处理。 第八章：轴承与支承元件的设计 轴承是减少摩擦、支撑旋转件的关键部件。本章深入介绍滚动轴承和滑动轴承的结构、分类、工作原理和选用原则。详细讲解滚动轴承的载荷能力计算、寿命计算，以及滑动轴承的油膜理论、润滑要求。还会介绍其他支承元件，如导轨、滑块等的设计及其在直线运动中的应用。 第九章：联轴器与离合器的设计 联轴器用于连接两根轴，传递扭矩，而离合器则用于连接或断开动力传递。本章详细介绍刚性联轴器、弹性联轴器、万向联轴器等不同类型的联轴器，分析它们的结构特点、适用范围和设计要点。重点讲解离合器的分类（如摩擦离合器、电磁离合器）、工作原理和设计计算，以及在启动、变速、制动等方面的作用。 第十章：紧固件与连接元件的设计 螺纹连接是机械中最常见的连接方式。本章全面介绍螺纹的基本知识，包括螺纹的类型、规格、精度以及牙型。重点讲解螺栓、螺母、螺钉等紧固件的设计与选择，以及螺纹连接的强度计算、预紧力分析和防松措施。还将介绍其他连接方式，如销连接、键连接、铆接、焊接等，并分析它们的适用性和设计注意事项。 第十一章：弹簧与密封元件的设计 弹簧在机械中起到缓冲、储能、传递力的作用。本章介绍各种弹簧的类型，如螺旋压缩弹簧、螺旋拉伸弹簧、板弹簧、扭转弹簧等，并讲解其设计计算，包括弹簧的刚度、应力、疲劳寿命等。密封元件是防止介质泄漏、防止外部污染物侵入的关键。本章将介绍各种密封形式，如油封、O型圈、垫片密封等，分析其工作原理、材料选择和设计要求。 第十二章：机械零件的材料选择与热处理 材料是机械制造的基础，材料的选择直接影响零件的性能和寿命。本章系统介绍常用的金属材料（如各种钢、铸铁、铝合金等）和非金属材料（如塑料、橡胶）的力学性能、物理性能和化学性能。重点讲解根据零件的工作条件、受力情况、使用环境等因素进行材料选择的原则和方法。同时，详细介绍各种热处理工艺（如退火、淬火、回火、渗碳淬火等）的原理、目的和对材料性能的影响。 第三篇：机械系统设计与制造工艺 第十三章：机械系统整体设计流程与方法 本章将前面章节的知识融会贯通，系统介绍机械系统的整体设计流程。从需求分析、方案设计、结构设计、计算校核，到制造工艺规划、装配调试、运行试验等，对每一个环节进行详细阐述。重点介绍功能设计、结构设计、强度设计、刚度设计、可靠性设计、经济性设计等设计原则。还将介绍一些常用的设计方法，如模块化设计、标准化设计、集成化设计等。 第十四章：机械传动系统的设计与优化 针对实际工程中的传动需求，本章将传动系统的设计作为一个整体来考虑。从功率、转速、扭矩的匹配出发，选择合适的传动方式（如齿轮传动、带传动、链传动等），并进行初步的传动路线设计。重点在于传动系统的优化，包括提高传动效率、降低噪声和振动、减小体积和重量、延长使用寿命等。还将介绍一些现代化的设计工具和软件在传动系统设计中的应用。 第十五章：机械制造工艺基础与选择 理解机械的结构设计必须结合制造工艺。本章介绍机械零件制造的常用工艺方法，包括铸造、锻造、焊接、切削加工（车削、铣削、钻削、磨削等）、冲压、塑性成形等。详细讲解各种工艺方法的原理、适用范围、优缺点以及对零件结构的影响。重点在于根据零件的结构特点、材料属性、精度要求和生产批量来选择合适的制造工艺。 第十六章：现代机械工程技术与发展趋势 本章将视角放宽，介绍当前机械工程领域的一些前沿技术和发展趋势，为读者提供更广阔的视野。包括智能制造、工业互联网、数字化设计与仿真、先进制造技术（如3D打印）、机器人技术（非本书核心内容，但提及相关技术基础）、新能源技术与机械的应用等。通过对这些新兴技术的介绍，激发读者对未来机械工程发展的思考和探索。 本书特色： 理论与实践并重： 既有严谨的理论推导，又有贴近实际的工程案例。 体系完整： 涵盖了机械原理的核心内容，并逐步深入到实际设计。 图文并茂： 大量使用图示、表格和实例，帮助读者直观理解。 注重计算与分析： 提供丰富的计算练习，培养读者解决实际问题的能力。 前瞻性： 关注现代机械工程技术的发展，启发读者思考未来。 本书适合机械工程、自动化、工业设计等相关专业的本科生、研究生，以及从事机械设计、制造、研发的工程师和技术人员阅读。掌握本书内容，将能为读者在机械工程领域打下坚实的基础，并具备独立进行机械系统与零部件设计的能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名机械设计爱好者，我一直对各种精密机械充满好奇。这次偶然间翻阅了这本书，简直让我大开眼界。虽然我原本对工业机器人并不是特别了解，但书中的内容却以一种非常生动的方式展现了机器人背后复杂的机械世界。作者似乎非常注重细节，对于每一个零部件的形状、尺寸、连接方式都进行了细致的描述。 我印象最深的是书中对机器人关节设计的部分。作者详细介绍了不同类型的关节，如旋转关节、直线关节等，以及它们在机器人运动中的作用。他不仅解释了这些关节是如何工作的，还探讨了在设计时需要考虑的各种因素，比如精度、刚度、负载能力等等。这些内容让我不禁感叹，一个小小的关节背后竟然蕴含着如此多的工程智慧。 书中的插图质量也非常高，很多图纸都非常清晰，甚至有些地方还标注了详细的尺寸和公差。这对于我这样的读者来说，无疑是一种视觉上的享受，也更容易帮助我理解书中的概念。我甚至觉得，即使不完全理解所有的技术术语，光是看看这些精美的图纸，也能从中获得不少启发。 而且，作者在讲解机械原理的同时，还穿插了一些实际应用的案例，让我能够将书中的理论知识与现实世界中的机器人联系起来。比如，当读到关于机器人手臂末端执行器的设计时，书中就列举了不同类型的手爪，以及它们在抓取不同形状和大小的物体时的优势和劣势。这种结合理论与实践的讲解方式，让我觉得这本书非常有价值。 总而言之，这本书是一本非常值得推荐的机械设计入门读物，尤其是对于对工业机器人感兴趣的朋友。它能够帮助你打开一扇新的大门，让你看到隐藏在机器之下的精密机械之美。我非常期待能够通过这本书，对未来的机械设计有更深入的探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，可以说是在工业机器人领域的一个里程碑。我作为一个长期在相关行业摸爬滚打的老工程师，发现这本书的内容实在是太宝贵了。它不仅仅是理论的堆砌，更多的是作者多年实践经验的结晶。 书中对于材料选择和加工工艺的论述，我个人认为非常精彩。举个例子，在讨论机器人关节的传动系统时，作者不仅仅列举了常见的齿轮和蜗杆蜗轮，还深入分析了不同材料对齿轮磨损、传动效率以及噪音等方面的具体影响。并且，他还结合了实际生产中常见的加工难点，给出了非常实用的解决方案。 令我感到惊喜的是，书中还对一些非常细微的设计细节进行了详细的讲解。比如，在讲解机器人电缆管理系统时，作者没有简单地说“要做好电缆的收纳”，而是深入剖析了电缆在机器人运动过程中可能遇到的弯折、磨损、干扰等问题，并提出了多种切实可行的防护和管理方案，包括线缆槽的设计、束线带的选择、甚至是如何在结构上预留足够的空间来避免应力集中。 另外，这本书在结构设计方面也展现了非常高超的水平。作者在讲解如何进行结构优化时，不仅考虑了强度和刚度，还深入探讨了轻量化设计的重要性，以及如何在保证性能的前提下，通过改变结构形式来减轻机器人自身的重量，从而提高其运动速度和能效。这对于我们这些需要不断追求极致性能的工程师来说，简直是及时雨。 总的来说，这本书在理论深度和实践指导性上都达到了一个非常高的水平，绝对是工业机器人设计领域的一本不可多得的经典之作。我强烈推荐给所有从事相关领域工作的技术人员，相信它一定会给你带来巨大的启发和帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，简洁大气，一看就知道是专业类书籍。当我翻开第一页，就被那清晰流畅的排版和精美的插图所吸引。虽然我对工业机器人领域并非专家，但书中的概念阐述和案例分析都非常易于理解。作者似乎非常擅长将复杂的理论知识转化为生动有趣的语言，使得阅读过程不再枯燥乏味。 我特别喜欢书中对一些经典工业机器人型号的剖析，不仅深入讲解了其机械结构，还结合了实际应用场景，让我对机器人在汽车制造、电子组装等行业中的作用有了更直观的认识。书中对各个零部件的设计原理和材料选择也进行了详细的介绍，从齿轮、轴承到减速器、末端执行器，无一不细致入微。这些内容对于想要深入了解机器人内部构造的读者来说，无疑是一笔宝贵的财富。 虽然书中对技术细节的描述非常详尽，但我认为它并没有忽略工程实践的层面。作者在讲解设计原理的同时，也融入了大量的工程经验和注意事项，例如在进行结构强度校核时需要考虑的各种因素，以及在选择材料时如何平衡性能与成本。这些实用的建议对于初学者来说非常有帮助，能够帮助他们少走弯路，更有效地进行设计。 这本书最大的亮点之一在于其图文并茂的讲解方式。大量的CAD模型截图、工程图纸和实物照片，配合精炼的文字说明，使得读者能够轻松地理解复杂的机械结构。我尤其欣赏书中对一些关键连接件和传动机构的特写分析，通过放大图和箭头指示，能够清晰地展现其工作原理和受力情况。 总的来说，这本书是一部非常出色的工业机器人领域入门和进阶读物。它不仅涵盖了扎实的理论知识，更提供了丰富的工程实践经验，对于想要从事机器人研发、制造或维护工作的工程师来说，绝对是案头必备的参考书。我相信，通过认真研读这本书，读者一定能够对工业机器人及其零部件结构设计有更深刻、更全面的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本著作在工业机器人零部件的设计方面，无疑是教科书级别的存在。我一直从事的是自动化生产线的维护工作，深知机器人零部件的质量直接关系到整个生产线的稳定运行。所以，在拿到这本书后，我第一时间就将其中的关键章节进行了重点研读。 我特别欣赏书中关于机器人执行机构的详细介绍。作者不仅讲解了各种执行机构（如减速器、伺服电机）的基本原理，还深入探讨了其在实际应用中的选型考量。例如，在选择减速器时，他详细列举了谐波减速器、行星减速器等不同类型的优劣势，并结合了机器人负载、精度要求、安装空间等因素，给出了非常实用的选型指导。这对于我们这些需要为机器人更换零部件的工程师来说，是极其宝贵的经验。 另外，书中对零部件的可靠性设计和故障分析也非常到位。作者不仅仅是描述了零部件应该如何设计，更重要的是，他探讨了在长期运行过程中，零部件可能出现的各种失效模式，以及如何通过设计来提高其可靠性，减少故障发生。例如，在讲解机器人末端执行器的密封设计时，作者就详细分析了不同密封材料的耐磨性、耐腐蚀性，以及如何通过合理的结构设计来防止灰尘和液体进入，从而延长执行器的使用寿命。 值得一提的是，书中还对零部件的标准化和模块化设计进行了深入的探讨。作者强调了标准化和模块化在降低制造成本、提高生产效率、以及方便维修更换方面的重要作用。他甚至还提出了一些关于未来机器人零部件模块化设计的发展方向，这让我对未来的工业自动化生产充满了期待。 总而言之，这本书在工业机器人零部件设计领域，无疑是一部集理论、实践、和前瞻性于一体的杰作。我敢说，任何一个想在机器人领域有所建树的人，都应该认真阅读和学习这本书。它不仅能够提升你的专业技能，更能让你对工业机器人的未来发展有更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常棒，虽然主题听起来很专业，但是作者的写作风格却非常亲民。我平时对机械工程并不是特别了解，但读这本书时，却觉得内容浅显易懂，一点也不枯燥。 我最喜欢书中关于机器人“骨架”的设计讲解。作者用非常形象的比喻，将机器人的连杆和基座比作人类的骨骼，详细解释了它们在支撑和运动中所扮演的角色。而且，他不仅仅停留在概念层面，还深入剖析了这些“骨架”在材料选择、结构强度计算方面的要点。例如，在讲解如何选择合适的材料来制造机器人的手臂时，作者就列举了金属、复合材料等多种选择，并分析了它们各自的优缺点，让我明白为什么有些机器人手臂看起来如此轻巧，却又能承受巨大的负荷。 书中对各个连接部位的设计分析也特别到位。我之前总觉得机器人手臂的连接处就是一个简单的“关节”，但读了这本书我才明白，这些关节的设计是多么复杂和精妙。作者详细讲解了不同类型的轴承、万向节、以及它们是如何协同工作，来实现机器人精准、流畅的动作。他还提及了在设计过程中需要考虑的公差配合问题，以及如何通过合理的结构设计来保证运动的平稳性和耐久性。 而且，这本书还非常有前瞻性地讨论了一些新兴的设计理念。例如，在谈到机器人驱动系统时，作者不仅介绍了传统的液压和气动方式，还对电驱动的最新发展进行了展望，并分析了不同驱动方式在能效、控制精度和响应速度等方面的差异。这让我感受到，这本书不仅仅是在讲解现有的技术，更是在引领未来的发展方向。 总而言之，这本书是一本非常优秀的科普读物，它用通俗易懂的方式，将复杂的工业机器人设计原理展现在我们面前。即使你不是专业人士，也能从中了解到机器人世界的奇妙之处。我非常庆幸能够读到这本书，它为我打开了认识现代工业的新视角。